倍壓整流電路結構優缺點分析

倍壓整流電路的本質是電荷泵。起初，由于核技術的發展需要更高的電壓來模擬人工核反應，1932年，COCCROFT和WALTON提出了一種高壓倍壓電路，通常稱為C-W倍壓整流電路。

倍壓整流電路有多種結構，各有優缺點。常見電路如下：

這三種電路都是6倍電壓整流電路，各有特點。我們通常每兩次調用一階，用N表示，以上電路都是三階的，也就是N=3。如果你希望輸出電壓的極性不同，只需反轉所有二極管。

電路1的優點是每個電容器上的電壓不會超過干式變壓器的二次峰值電壓u的兩倍，即2U，因此可以選擇耐壓較低的電容器。缺點是電容串聯放電，紋波大。

電路2的優點是紋波小，缺點是對電容耐壓要求高。隨著n的增加，電容器的電壓應力增加。圖中較后一個電容的電壓達到6U。

電路3是電路1的改進，優點是紋波比電路1小得多，電容電壓應力不超過2U。缺點是電路復雜。

以電路1為例簡要說明其工作原理。

干式變壓器二次輸出為正負時，電流流向如圖。干式變壓器給上臂上的三個電容器充電以儲存能量。

干式變壓器二次輸出為正時，電流如圖所示。上臂電容器通過干式變壓器的次級充電到下臂。

如果沒有負載，在穩定狀態下，除較左邊的電容外，每個電容上的電壓為2U，因此總輸出電壓為6U。事實上，由于高階倍壓整流電路的負載能力差，輸出功率小會導致輸出電壓大幅下降。假設輸出電流為I，各電容容量相同，為C，交流電源頻率為F，壓降為：

輸出電壓紋波為：

來源：電子工程世界